多场耦合系统协同设计方法研究

分析了现代产品开发中多场耦合系统设计存在的不足;通过对设计任务的分解,总结了多场耦合系统的一般特点,基于分解后模块功能实现和任务集成提出了多场耦合系统协同设计方法和实现框架,并对重要部件功能和实现作了描述;用一个实例验证了该方法应用的有效性和通用性。     

多场耦合系统协向设计方法研究

分析了现代产品开发中多场耦合系统设计存在的不足；通过对设计任务的分解。总结了多场耦合系统的一般特点，基于分解后模块功能实现和任务集成提出了多场耦合系统协同设计方法和实现框架。并对重要部件功能和实现作了描述；用一个实例验证了该方法应用的有效性和通用性。     

伺服比例阀多物理场耦合仿真研究

伺服比例阀是一个涉及多学科领域的复杂物理系统,建立包含机械、电、磁、流场等模块在内的多物理场耦合模型对其进行仿真研究。基于对伺服比例阀结构和工作原理的分析,搭建阀芯位移闭环控制电路及阀芯动力学模型,建立伺服比例电磁铁有限元瞬态仿真模型、液动力瞬态流场降阶模型,并将各模块耦合完成伺服比例阀多物理场模型,实现动态特性仿真。为验证伺服比例阀多物理场耦合模型的准确性,对采用相同的测试条件及控制电路的伺服阀阀芯位移控制系统进行试验,通过输入不同的指令信号得到阀芯位移的阶跃响应曲线及电磁铁电流曲线。经对比,阶跃响应测试中阀芯位移仿真结果与试验曲线相比最大误差不超过15%,不同阶跃指令下仿真得到的电磁铁电流与试验电流曲线变化趋势相同,验证了模型的准确性,为后续伺服比例阀的研发及优化提供有效平台。     

MEMS耦合场分析与系统级仿真

微机电系统的计算机辅助设计是MEMS真正走向市场的重要基础。耦合场分析与系统级仿真是MEMSCAD中2个最关键的环节。概括了MEMSCAD的体系结构；综述了耦合场计算的常用数值方法及应用范围；着重介绍了适合于MEMS系统级仿真的2个基本模型的基本思想、构造方法，分析了各自的优缺点，指出今后有待继续研究的几个问题。     

叶片电化学加工过程多场耦合仿真

针对叶片电化学加工过程难以预测、实验参数修正周期长的问题,建立与温度相关的叶片多场耦合仿真模型,基于COMSOL Multiphysics平台对叶片电化学加工过程进行多场耦合仿真,仿真分析了不同加工电压和不同进液流量对法向平衡间隙的影响。结果表明：加工电压越大,间隙也相应增大,且间隙分布越不均匀;进液流量越大,间隙分布越均匀。采用其中一组仿真参数进行工艺实验,仿真与实验的对比结果表明,叶片轮廓曲率变化缓慢处的仿真结果和实验结果比较贴合,而轮廓曲率变化较快处的仿真值与实验值差别相对较大,但两者的变化趋势相同。     

基于COMSOL多物理场耦合仿真建模方法研究

在相关理论研究的基础上,利用COMSOL Multiphysics建立了一套声振耦合、热力耦合、热声耦合等多物理场耦合仿真建模方法,并通过简单的模型算例进行了仿真计算,在与其理论值及相关文献的结果进行对比分析后,验证了该仿真建模方法的正确性。     

电解加工过程多物理场耦合仿真及试验研究

针对电解加工过程中复杂、难以预测的问题,建立小孔内扩孔电解加工过程多物理场耦合的数学模型,利用COMSOLMultiphisics软件进行仿真分析,得到加工间隙内的流速分布、电流密度分布和温度分布,并分析了不同加工时间和电压对温度分布的影响。选择合适的工艺参数进行试验,得到了小孔内壁轮廓曲线的实测值,并与耦合多物理场仿真的理论值、未耦合多物理场(仅电场)仿真的理论值进行对比。结果表明,耦合多物理场仿真的理论值与实测值更接近,误差更小,可以准确地模拟实际电解加工过程。     

某大功率铝硅合金模块多场耦合仿真与设计优化

铝硅合金封装壳体在雷达行业中应用越来越广泛,封装壳体的可靠性要求也越来越高,特别是在微波功率模块设计时,除机械应力外,热应力也是不可忽视的影响因素。文中以某大功率封装壳体为例,通过热–结构多物理场耦合仿真,瞬态计算高功率输出情况下的铝硅壳体支耳的应力分布,从而识别支耳存在的失效风险,并进行实验验证。仿真结果与实验结果一致。采用正交实验法优化支耳结构,使其满足设计及使用需求,对后续工程应用具有较大的指导意义。     

航空叶片电加工多物理场耦合仿真及实验研究

针对涡轮转子叶片电解加工过程参数分布复杂、型面难以预测的问题,分析电解加工过程中电场、流场、温度场特性,建立多场耦合数学模型并利用Matlab ode45函数求解多物理场耦合数值解;利用COMSOL软件对叶片电解加工过程多物理场进行数值模拟,得到加工间隙内电解液流速、温度、电解质电流密度的分布规律;选择合适的工艺参数完...     

真实气体效应下高超声速进气道多场耦合仿真

吸气式高超声速飞行器速域的不断拓展,使进气道部件在强烈的气动载荷以及热载荷作用下与外部流场耦合效应明显,同时高温流动中的真实气体效应会进一步加剧进气道内多场耦合关系的复杂性。通过在多场耦合仿真中考虑真实气体效应影响,针对壁面共轭耦合传热下高超声速进气道气动性能以及结构温度场的非定常变化进行数值模拟。研究发现：受壁温升高的影响,300 s时刻进气道出口气流温度相比初始时刻上升13.30%,压力升高13.53%,总压恢复系数下降2%,而流量系数几乎不发生变化。50 s时刻,唇缘和前缘处壁温达到2 350 K,内通道最高壁温为1 200 K,而在300 s时刻内通道最高壁温也接近1 900 K。因此在兼顾内通道防热设计的同时,要着重考量前缘及唇缘热防护设计的可靠性。     

基于接口的多领域协同仿真技术在履带车辆中的应用研究

静强度设计理论不能反映履带车辆在实际任务剖面所承受的交变动载荷,具有很大的局限性,故对其进行可靠性研究及剩余寿命预测有很大的困难,这在一定程度上影响了履带车辆性能的发挥。将基于接口的多领域协同仿真与履带车辆进行有机结合,建立了其对应的流程图,基于行驶仿真试验基础上对履带车辆进行寿命预测及结构优化方面的研究,并用一实例证明了此方法的可行性。基于接口的多领域协同仿真在履带车辆中的应用研究,不仅解决了由于履带车辆任务剖面复杂而导致的技术难题,还紧密的与工程应用相联系,有很重要的实用意义。     

面向多学科虚拟样机协同仿真的仿真网格技术研究

针对目前多学科虚拟样机协同仿真应用中面临的多学科交互协同能力差、资源动态调度分配难、系统容错能力和柔性差、动态资源可重用性差、规模易受限制等问题,首先提出了一种新的解决途径——构建仿真网格,进而较为详细地介绍了面向多学科虚拟样机协同仿真的仿真网格技术的部分研究成果,最后,介绍了典型的应用案例,并给出了结论和下一步的工作展望。     

基于WWW的协同设计

分析了基于 WWW的协同设计系统的开发与研究中所应解决的主要问题 ,并提出了一个基于 WWW的协同设计系统的总体体系结构。这个体系结构是基于开放数据标准的 ,允许用户在各种不同平台上访问和可视化产品信息。最后本文概述了此体系结构的一个具体实现系统 - Web CAD系统     

基于接口的协同仿真技术在动态优化设计中的应用

机械系统进行结构动态优化设计的最终目标大多归结为对其进行几何形状的优化,在应用极小值原理对机械结构进行三维形状优化设计时,通常须要使用复杂数值方法才能求解,并且求解的过程相当困难。将先进的协同仿真技术作为一种有效求解工具应用到极小值原理的动态优化设计中,实现对不同设计变量的目标函数的求解。以行星框架为例,采用基于接口的协同仿真技术为求解工具,以行星轮数目为参变量,应用极小值原理对行星框架的几何形状进行动态优化设计,对行星框架的疲劳损伤寿命提供量化数据,为对其进行结构改进提供科学理论依据。     

仿真网格中协同建模网格服务研究及实现

为了将建模/仿真/项目管理技术协同,集成地应用于复杂系统虚拟样机的全生命周期,给出了仿真网格原型系统体系结构.介绍了六类典型协同建模网格服务及其应用门户的实现方案及应用方式,实现了协同建模环境中计算资源、模型资源、数据资源的共享,以及多媒体研讨厅环境和二维/三维可视化功能的网格化集成,以此支持基于广域网的复杂产品虚拟样机协同设计过程.该原型系统已在有关项目中得到应用验证.     

基于ADAMS的叉车静态稳定性分析与仿真

通过分析叉车静态稳定性应满足的条件,运用大型力学分析软件ADAMS,建立近似模型,进行静态稳定性分析与仿真,为叉车稳定性设计提供了一种方便快捷、准确有效的计算工具.     

SSK型静态混合器和SX型静态混合器的数值模拟及对比

采用计算流体动力学(CFD)的方法,以双螺旋静态混合器以及瑞士苏尔寿SX型静态混合器为主要对比分析模型,以甲醇、PVA、NaOH溶液为介质分析了二者的内部流场,通过仿真模拟计算和后处理分析,显示了物料通过两种不同叶片被动搅拌之后,在出口截面上各组分浓度分布的差异性,为今后的静态混合器的结构优化及选型提供有利的参考依据。     

面向协同制造项目的计划控制方法

针对面向分布式工作方式的协同制造项目。研究了相应的动态计划和控制技术方法。从而深入阐释了网络化协同业务环境下的项目进度管理。在协同制造资源市场环境中,各子项目通过对有限资源进行竞价获取来完成各自任务目标,同时要达到资源利用效率的最优。文章形式化了协同制造项目的计划控制问题,并对此进行建模分析,进而提出了基于代理（Agent）技术的系统控制机制流程。     

机械系统协同仿真环境中软件集成技术研究

于Agent、Adapter技术对协同仿真环境中软件集成技术进行研究,以服务组件的形式建立分布式环境下仿真软件的集成框架,通过面向对象技术对客户端软件调用细节的封装,实现平台与仿真软件松散耦合和平台扩展性。构建了多Agent模式下的客户端组件模型,封装Agent的获取和调用细节,同时对负载平衡算法和并发控制机制进行了设计,解决了多Agent模式下的负载平衡和并发冲突问题。所提出的方案已初步应用到机械系统协同仿真环境中,并取得了较好的效果。     

Reverse simulation for collaborative commerce: A study of integrating object-oriented database technology with object-oriented simulator

Collaborative commerce has been used for communication, design, planning, information sharing, and information discovery in business-to-business (B2B) applications. The collaboration between buyers and sellers enhances product quality and customer satisfaction. However, most effort currently focuses on information sharing with customers and suppliers instead of joint product development or manufacturing. Moreover, traditional analytical methods have limited capability in solving problems. This study presents a framework for doing reverse simulation, where designers can reuse past experiments and change system parameters in manufacturing system for collaborative commerce. The framework integrates the object-oriented simulator and the object-oriented database. In this framework, the object-oriented database records the whole experiment scenarios and allows multiple planners with different expertise to involve concurrently and collaboratively. Then, simulations of advanced planning and scheduling in a product manufacturing environment that involves several planners working collaboratively are used for demonstration.